JP6045485B2

JP6045485B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP6045485B2
Application number: JP2013264072A
Authority: JP
Inventors: 野沢　俊久; 俊久野沢; 武尚齊藤; 幸司山岸
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: KR20150073086A; US20150176125A1; JP2015122355A

Description

本発明は、例えば処理ガスをプラズマ化させて被処理体を処理するプラズマ処理装置等の基板処理装置に関する。

半導体デバイスの製造においては、基板（半導体ウェハ、以下、単にウェハとも呼称する）に対する種々の処理工程が行われ、それぞれの処理工程を行う処理装置が用いられている。例えば半導体ウェハなどの被処理体に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置として、処理容器内にマイクロ波を導入してプラズマを生成させるプラズマ処理装置が知られている。マイクロ波を用いたプラズマ処理装置では、処理容器内において低圧下で電子温度の低い高密度のプラズマを生成させることが可能であり、生成されたプラズマによって、例えば成膜処理やエッチング処理などが行われる。

上記プラズマ処理装置としては、例えば特許文献１に記載されたプラズマ処理装置が提案されている。特許文献１に記載のプラズマ処理装置においては、処理容器内部に処理ガス及びマイクロ波を供給し、当該処理ガスがマイクロ波によってプラズマ化される。そして、内部にウェハを搬入させ、装置内にウェハを載置した状態でプラズマ化された処理ガスを用いてウェハに対してプラズマ処理が行われる構成となっている。

また、特許文献１に記載のプラズマ処理装置において、処理容器内に供給される処理ガスは、処理容器の天井部と側壁部との２か所から装置内部に導入される。この内、処理容器の側壁部から処理ガスを導入する処理ガス導入部は、側壁の中に環状に形成されたバッファ室（拡散室）と、円周方向に等間隔でバッファ室からプラズマ生成空間（処理容器内の空間）に臨む多数の側壁ガス吐出孔から構成されており、当該バッファ室には、処理ガス供給源からガス供給管を介して処理ガスが供給される構成となっている。

このように、従来からプラズマ処理装置等の基板処理装置において、処理容器内部に導入される処理ガスを効率的に均一化させて導入する様々な技術が創案されている。

特開２００８−２５１６７４号公報

しかしながら、例えば上記特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、処理ガス供給源からバッファ室に処理ガスを供給するガス供給管が、環状のバッファ室の一箇所のみに接続された構成となっている。そのため、バッファ室内において処理ガス供給管に近い箇所と、遠い箇所とでガスの流れや圧力が異なり、ガスが澱んでしまう恐れがある。即ち、バッファ室内での処理ガスの圧力が十分に均一化されず、処理容器内への処理ガスの導入が不均一になってしまう恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板処理装置の処理容器内に処理ガスを導入する際に、当該処理ガスが経由する拡散室内でのガスの流れを最適化することで、処理容器内に導入される処理ガスの均一化を行うことを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、処理ガスにより被処理体を処理する基板処理装置であって、被処理体を収容する処理容器と、前記処理容器内に設けられ、被処理体を載置する載置部と、前記処理容器の側面に設けられ、当該処理容器の内部に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、前記処理ガス供給部の外方に設けられる処理ガス拡散機構を備え、前記処理ガス拡散機構は多段に設けられた第１拡散室と第２拡散室から構成され、前記第１拡散室は前記第２拡散室の上方に位置し、これら第１拡散室と第２拡散室とは複数の処理ガス連通路を介して連通し、前記第１拡散室及び前記第２拡散室は、前記処理容器を囲むように環状に構成され、複数の前記処理ガス連通路には、前記第２拡散室の内部に対して所定の一方向に処理ガスを噴出するガス導入孔がそれぞれ設けられ、複数の前記処理ガス連通路は、前記ガス導入孔から噴出す処理ガスが前記第２拡散室の内部において周方向の所定方向に噴出させるように傾斜して設けられることを特徴としている。

本発明によれば、処理ガス供給部の外方に、多段に設けられた第１拡散室と第２拡散室からなる処理ガス拡散機構によって処理ガスが均一化され、処理容器内に均一化された処理ガスが導入される。従って、処理容器内での処理ガスによる基板処理（例えばプラズマ成膜処理）が均一に実施される。

本発明によれば、基板処理装置の処理容器内に処理ガスを導入する際に、当該処理ガスが経由する拡散室内でのガスの流れを最適化することで、処理容器内に導入される処理ガスの均一化を行うことができる。

本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。第１拡散室の平面断面図である。第２拡散室の平面断面図である。処理ガス連通路の構成を説明する概略拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、本実施の形態では、基板処理装置としてプラズマ処理装置１を例示し、このプラズマ処理装置１では、被処理体としてのウェハＷの表面に対してプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｏｔｉｏｎ）処理を行い、当該ウェハＷの表面にＳｉＮ膜（シリコン窒化膜）を形成する。

プラズマ処理装置１は、図１に示すように処理容器１０を有している。処理容器１０は、天井面が開口した略円筒形状を有し、当該天井面開口部には後述するラジアルラインスロットアンテナ４０が配置されている。また、処理容器１０の側面には、開口部としてのウェハＷの搬入出口１１が形成され、当該搬入出口１１にはゲートバルブ１２が設けられている。そして、処理容器１０はその内部を密閉可能に構成されている。これら搬入出口１１やゲートバルブ１２の構成については、図１では簡略的に図示し、詳細な構成等については、図２等を参照して後述する。なお、処理容器１０にはアルミニウム又はステンレス鋼等の金属が用いられ、処理容器１０は接地されている。

処理容器１０内の底面には、ウェハＷを載置する載置部としての載置台２０が設けられている。載置台２０は円筒形状を有し、また載置台２０には例えばアルミニウムが用いられる。

載置台２０の上面には静電チャック２１が設けられている。静電チャック２１は、絶縁材の間に電極２２が挟み込まれた構成を有している。電極２２は処理容器１０の外部に設けられた直流電源２３に接続されている。この直流電源２３により載置台２０の表面にクーロン力を生じさせて、ウェハＷを載置台２０上に静電吸着することができる。

また載置台２０には、コンデンサ２４を介して、ＲＦバイアス用の高周波電源２５が接続されていてもよい。高周波電源２５は、ウェハＷに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を所定のパワーで出力する。

また載置台２０の内部には、例えば冷却媒体を流通させる温度調節機構２６が設けられている。温度調節機構２６は、冷却媒体の温度を調整する液温調節部２７に接続されている。そして、液温調節部２７によって冷媒媒体の温度が調節され、載置台２０の温度を制御でき、この結果、載置台２０上に載置されたウェハＷを所定の温度に維持できる。なお、載置台２０には、ウェハＷの裏面に伝熱媒体、例えばＨｅガスなどを所定圧力（バックプレッシャー）にて供給するためのガス通路（図示せず）が形成されている。

載置台２０の上面には、静電チャック２１上のウェハＷを囲むように環状のフォーカスリング２８が設けられている。フォーカスリング２８には例えばセラミックスあるいは石英などの絶縁性材料が用いられ、フォーカスリング２８はプラズマ処理の均一性を向上させるように作用する。

なお、載置台２０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは、載置台２０に形成された貫通孔（図示せず）を挿通し載置台２０の上面から突出可能になっている。

載置台２０の周囲において、当該載置台２０と処理容器１０の側面との間には、環状の排気空間３０が形成されている。排気空間３０の上部には、処理容器１０内を均一に排気するため、複数の排気孔が形成された環状のバッフル板３１が設けられている。排気空間３０の底部であって、処理容器１０の底面には、排気管３２が接続されている。排気管３２の数は任意に設定でき、円周方向に複数形成されていてもよい。排気管３２は、例えば真空ポンプを備えた排気装置３３に接続されている。排気装置３３は、処理容器１０内の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。

処理容器１０の天井面開口部には、プラズマ生成用のマイクロ波を供給するラジアルラインスロットアンテナ４０（ＲＬＳＡ：ＲａｄｉａｌＬｉｎｅＳｌｏｔＡｎｔｅｎｎａ）が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ４０は、マイクロ波透過板４１、スロット板４２、遅波板４３、シールド蓋体４４を有している。

マイクロ波透過板４１は、例えばＯリング等のシール材（図示せず）を介して、処理容器１０の天井面開口部に密に設けられている。したがって、処理容器１０の内部は気密に保持される。マイクロ波透過板４１には誘電体、例えば石英、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等が用いられ、マイクロ波透過板４１はマイクロ波を透過させる。

スロット板４２は、マイクロ波透過板４１の上面であって、載置台２０と対向するように設けられている。スロット板４２には複数のスロットが形成され、スロット板４２はアンテナとして機能する。スロット板４２には、導電性を有する材料、たとえば銅、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。

遅波板４３は、スロット板４２の上面に設けられている。遅波板４３には低損失誘電体材料、例えば石英、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等が用いられ、遅波板４３はマイクロ波の波長を短縮する。

シールド蓋体４４は、遅波板４３の上面において、遅波板４３とスロット板４２覆うように設けられている。シールド蓋体４４の内部には、例えば冷却媒体を流通させる円環状の流路４５が複数設けられている。流路４５を流れる冷却媒体によって、マイクロ波透過板４１、スロット板４２、遅波板４３、シールド蓋体４４が所定の温度に調節される。

シールド蓋体４４の中央部には同軸導波管５０が接続されている。同軸導波管５０は、内部導体５１と外管５２を有している。内部導体５１は、スロット板４２と接続されている。内部導体５１のスロット板４２側は円錐形に形成されて、スロット板４２に対してマイクロ波を効率よく伝播するようになっている。

同軸導波管５０には、マイクロ波を所定の振動モードに変換するモード変換器５３、矩形導波管５４、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置５５が同軸導波管５０側からこの順で接続されている。マイクロ波発生装置５５は、所定周波数、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させる。

かかる構成により、マイクロ波発生装置５５により発生されたマイクロ波は、矩形導波管５４、モード変換器５３、同軸導波管５０を順次伝播し、ラジアルラインスロットアンテナ４０内に供給され、遅波板４３で圧縮され短波長化され、スロット板４２で円偏波を発生させた後、スロット板４２からマイクロ波透過板４１を透過して処理容器１０内に放射される。このマイクロ波により処理容器１０内では処理ガスがプラズマ化し、このプラズマによりウェハＷのプラズマ処理が行われる。

処理容器１０の天井面、すなわちラジアルラインスロットアンテナ４０の中央部には、第１処理ガス供給管６０が設けられている。第１処理ガス供給管６０はラジアルラインスロットアンテナ４０を貫通し、当該第１処理ガス供給管６０の一端部はマイクロ波透過板４１の下面において開口している。また、第１処理ガス供給管６０は同軸導波管５０の内部導体５１の内部を貫通し、さらにモード変換器５３内を挿通して、当該第１処理ガス供給管６０の他端部は第１処理ガス供給源６１に接続されている。第１処理ガス供給源６１の内部には、処理ガスとして、例えばＴＳＡ（トリシリルアミン）、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガス、Ａｒガスがそれぞれ個別に貯留されている。このうち、ＴＳＡ、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガスはＳｉＮ膜の成膜用の原料ガスであり、Ａｒガスはプラズマ励起用ガスである。なお、以下において、この処理ガスを「第１処理ガス」という場合がある。また、第１処理ガス供給管６０には、第１処理ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群６２が設けられている。

図１に示すように処理容器１０の側面には、第２処理ガス供給管７０が設けられている。第２処理ガス供給管７０は、処理容器１０の側面の円周上で等間隔に複数、例えば２４本設けられている。第２処理ガス供給管７０の一端部は処理容器１０の側面において開口し、他端部は第２拡散室７１に接続されている。第２処理ガス供給管７０は、その一端部が他端部より下方に位置するように斜めに配置されている。

第２拡散室７１は、処理容器１０の側面内部に環状に設けられ、複数の第２処理ガス供給管７０に共通に設けられている。第２拡散室７１の上方には第１拡散室７２が設けられている。即ち、処理容器１０の側面内部には、環状の第１拡散室７２と第２拡散室７１とが多段に設けられている。また、第１拡散室７２と第２拡散室７１とは、円周上で等間隔に複数設けられた処理ガス連通路８０を介して連通している。本実施の形態ではこれら第１拡散室７２と第２拡散室７１によって処理ガス拡散機構が構成される。

処理ガス連通路８０には、第２拡散室７１の内部に対して処理ガスを噴出するガス導入孔８２が設けられている。また、第２拡散室７１には、第２処理ガス供給管７０を介して第２処理ガスを処理容器１０内部に排気させるための排気孔７５が設けられている。

第１拡散室７２には、供給管７６を介して第２処理ガス供給源７７が接続されている。第２処理ガス供給源７７の内部には、処理ガスとして、例えばＴＳＡ（トリシリルアミン）、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガス、Ａｒガスがそれぞれ個別に貯留されている。なお、以下において、この処理ガスを「第２処理ガス」という場合がある。また、供給管７６には、第２処理ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群７８が設けられている。

第１処理ガス供給管６０からの第１処理ガスはウェハＷの中心部に向けて供給され、第２処理ガス供給管７０からの第２処理ガスはウェハＷの外周部に向けて供給される。

なお、第１処理ガス供給管６０と第２処理ガス供給管７０から処理容器１０内にそれぞれ供給される第１処理ガス及び第２処理ガスは、同種のガスでよいが、別種類のガスであってもよく、各々独立した流量で、或いは任意の流量比で供給することができる。

次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１で行われるウェハＷのプラズマ処理について説明する。本実施の形態では、上述したようにウェハＷにプラズマ成膜処理を行って、当該ウェハＷの表面にＳｉＮ膜を形成する。

先ず、ゲートバルブ１２を開き、処理容器１０内にウェハＷを搬入する。ウェハＷは、昇降ピンによって載置台２０上に載置される。このとき、直流電源２３をオンにして静電チャック２１の電極２２に直流電圧を印可し、静電チャック２１のクーロン力によりウェハＷを静電チャック２１上に静電吸着する。そして、ゲートバルブ１２を閉じ、処理容器１０内を密閉した後、排気装置３３を作動させ、処理容器１０内を所定の圧力、例えば４００ｍＴｏｒｒ（＝５３Ｐａ）に減圧する。

その後、第１処理ガス供給管６０から処理容器１０内に第１処理ガスを供給し、第２処理ガス供給管７０から処理容器１０内に第２処理ガスを供給する。このとき、第１処理ガス供給管６０から供給されるＡｒガスの流量は例えば１００ｓｃｃｍ（ｍＬ／ｍｉｎ）であり、第２処理ガス供給管７０から供給されるＡｒガスの流量は例えば７５０ｓｃｃｍ（ｍＬ／ｍｉｎ）である。

このように処理容器１０内に第１処理ガス、第２処理ガスが供給される際、マイクロ波発生装置５５を作動させ、当該マイクロ波発生装置５５において、例えば２．４５ＧＨｚの周波数で所定のパワーのマイクロ波を発生させる。マイクロ波は、矩形導波管５４、モード変換器５３、同軸導波管５０、ラジアルラインスロットアンテナ４０を介して、処理容器１０内に放射される。このマイクロ波によって処理容器１０内では第１処理ガス及び第２処理ガスがプラズマ化し、プラズマ中で各処理ガスの解離が進み、その際に発生した活性種によってウェハＷ上に成膜処理がなされる。こうして、ウェハＷの表面にＳｉＮ膜が形成される。

ウェハＷにプラズマ成膜処理を行っている間、高周波電源２５をオンにして、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数で所定のパワーの高周波を出力させてもよい。この高周波はコンデンサ２４を介して載置台２０に印加され、ＲＦバイアスがウェハＷに印加される。プラズマ処理装置１では、プラズマの電子温度を低く維持できるので、膜へのダメージがなく、しかも、高密度プラズマにより、処理ガスの分子が解離されやすいので、反応が促進される。また、適切な範囲でのＲＦバイアスの印加は、プラズマ中のイオンをウェハＷへ引き込むように作用するため、ＳｉＮ膜の緻密性を向上させるとともに、膜中のトラップを増加させるように作用する。

その後、ＳｉＮ膜が成長し、ウェハＷに所定の膜厚のＳｉＮ膜が形成されると、第１処理ガス、第２処理ガスの供給と、マイクロ波の照射が停止される。その後、ウェハＷは処理容器１０から搬出されて、一連のプラズマ成膜処理が終了する。

次に、本実施の形態にかかる処理容器１０の側面に設けられる処理ガス拡散機構としての第１拡散室７２及び第２拡散室７１の構成について図面を参照して説明する。なお、以下では第１拡散室７２あるいは第２拡散室７１に注視して説明するために、参照する図面においては、周辺装置等を適宜図示せずに省略して説明する。

図２は第１拡散室７２の平面断面図であり、図３は第２拡散室７１の平面断面図である。図２に示すように、第１拡散室７２は環状に構成され、所定の一箇所７２ａにおいて供給管７６を介して第２処理ガス供給源７７に接続している。即ち、第１拡散室７２には、所定の一箇所７２ａから第２処理ガスが供給されるため、環状の第１拡散室７２の内部において時計回り・反時計回りの両方向に第２処理ガスの流れが生じることになる（図２中の一点鎖線矢印参照）。

また、図２、３に示すように、第１拡散室７２と第２拡散室７１は複数の処理ガス連通路８０を介して連通しており、第１拡散室７２内部の第２処理ガスが処理ガス連通路８０を通じて第２拡散室７１に導入される構成となっている。本実施の形態では、処理ガス連通路８０は、環状の第１拡散室７２及び第２拡散室７１の円周上の４箇所にほぼ等間隔で接続されているものとする。また、第１拡散室７２における処理ガス連通路の入口部を８１と図示し、第２拡散室７１における処理ガス連通路８０の出口部をガス導入孔８２として図示している。

また、図３に示すように、第２拡散室７１には、その内周に沿って複数の第２処理ガス供給管７０が設けられている。第２処理ガス供給管７０の一方の端部は第２拡散室７１に接続され、他方の端部は処理容器１０（図３中は図示せず）の側面において開口するように接続している。なお、本実施の形態では第２処理ガス供給管７０の本数は２４本として図示している。

ここで、図２、３は第１拡散室７２、第２拡散室７１を上方の同一視点から見た平面図であり、処理ガス連通路の入口部８１と出口部（即ち、ガス導入孔８２）の位置は、平面視において周方向にずれている。これは、処理ガス連通路８０が鉛直方向に対して環状周方向に傾斜して構成されているからである。図４はこのように傾斜して構成される処理ガス連通路８０の構成を説明する概略拡大図である。なお、本実施の形態では、処理ガス連通路８０は、第１拡散室７２及び第２拡散室７１の円周上の４箇所に設けられているが、いずれの処理ガス連通路８０も同一方向に傾斜している。なお、この処理ガス連通路８０の傾斜角度は任意に変更可能であり、第１拡散室７２の内圧や第２拡散室７１の内圧等の条件に基き適宜好適に設定される。

図２〜４を参照して上述したように、第１拡散室７２から第２拡散室７１に第２処理ガスが導入される際には、環状周方向に傾斜して構成される処理ガス連通路８０を通じて行われる。また、この時、複数（４箇所）ある処理ガス連通路８０はいずれも同一方向に傾斜しており、いずれの処理ガス連通路８０からも第２拡散室７１内部の同一方向に沿って第２処理ガスが導入される。よって、第２拡散室７１の内部には、環状の一方向（図３の一点鎖線矢印方向）に流れる第２処理ガスの旋回流が形成される。

なお、ここでは処理ガス連通路８０を傾斜させることで第２拡散室７１内において第２処理ガスの旋回流を形成させるものとしたが、例えば処理ガス連通路８０を傾斜させず、処理ガス連通路８０の出口部であるガス導入孔８２を傾斜したノズル形状にするといった構成により第２処理ガスの旋回流を形成させても良い。

以上説明したように、第２拡散室７１の内部には第２処理ガスの旋回流が形成されるが、この旋回流は種々の条件を調整して粘性流とすることができる。以下では第２処理ガスを粘性流とするための条件について説明する。

流体の粘性流領域を定めるに際しては、低密度の気体の流れを表す無次元定数として、以下の式（１）で示されるクヌンセン数Ｋｎが知られている。
Ｋｎ＝λ／Ｌ＝ｋ_ＢＴ／√２πσ^２ＰＬ・・・（１）
ここで、λ：平均自由工程（ｍ）、Ｌ：代表長さ（ｍ）、Ｔ：温度（Ｋ）、ｋ_Ｂ：ボルツマン定数（Ｊ／Ｋ）、Ｐ：全圧（Ｐａ）、σ：分子直径（ｍ）である。なお、本実施の形態において、全圧Ｐは第２拡散室７１内の圧力であり、代表長さＬは第２拡散室７１の代表寸法である。

流体において分子同士が十分に衝突している領域で、クヌンセン数Ｋｎが０．０１以下である場合は粘性流領域とされる。即ち、粘性流領域の気体は連続流体として考えることができ、粘性流とされる。上記式（１）から、第２処理ガスの旋回流についてＰ、Ｌ以外の値は既知であることから、第２拡散室７１内の圧力と代表寸法を好適に調整することで、当該第２拡散室７１内において第２処理ガスの旋回流を粘性流とすることができる。

以上説明したように構成される処理ガス拡散機構（即ち、第１拡散室７２及び第２拡散室７１）では、第２処理ガスが第２処理ガス供給源７７から第１拡散室７２に供給された段階では、第２処理ガスの導入箇所が１箇所であることなどから、当該第２処理ガスが均一化されない恐れがある。一方で、第１拡散室７２から第２拡散室７１に第２処理ガスが導入される段階では、複数個所に設けられた処理ガス連通路８０を介して第２処理ガスが第２拡散室７１に導入されるため、第２拡散室７１の内部において第２処理ガスの均一化が図られる。そして、第２拡散室７１から複数（例えば２４本）の第２処理ガス供給管７０を通じて、処理容器１０内に均一化された第２処理ガスが供給されるため、この第２処理ガスによる基板処理（本実施の形態ではプラズマ成膜処理）が均一に行われることとなる。

また、上述したように、複数の処理ガス連通路８０が周方向に沿って同一方向に傾斜して構成されているため、第２拡散室７１には所定の方向（図３中では時計回り）に沿った旋回流を形成するように第２処理ガスが導入される。特に、この旋回流を粘性流とした場合には、第２拡散室７１の内部における第２処理ガスの流れによどみがなく、極めて高精度で均一化されるため、処理容器１０内に供給される第２処理ガスについても精度良く均一化される。よって処理容器１０内における基板処理の均一化がより高精度で実現される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施の形態では、第１拡散室７２と第２拡散室７１を接続する処理ガス連通路８０が等間隔で４箇所に設けられ、また、第２拡散室７１から処理容器１０内に第２処理ガスを供給する第２処理ガス供給管７０が２４本設けられる構成を例示したが、本発明はこれに限られるものではない。処理ガス連通路８０は第２拡散室７１内での第２処理ガスの旋回流が好適に均一化されるような複数個所に設けられれば良い。また、第２処理ガス供給管７０についても、処理容器１０内に均一に第２処理ガスを供給し、基板処理を均一にできるような複数本の構成であれば良い。

なお、以上の実施の形態では、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置を例にとって、被処理体としてのウェハＷの表面に対してプラズマＣＶＤ処理を行い、当該ウェハＷの表面にＳｉＮ膜を形成する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。即ち、本発明は処理ガスを処理容器内に導入して基板処理を行う種々の基板処理装置に適用可能であり、例えばマイクロ波等を用いずに基板処理を行う基板蒸着装置や、処理ガスを用いて基板の洗浄を行う洗浄装置等にも適用できる。更に、本発明における被処理体は、ガラス基板、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。

本発明は、例えば処理ガスをプラズマ化させて被処理体を処理するプラズマ処理装置等の基板処理装置に適用できる。

１プラズマ処理装置
１０処理容器
２０載置台
３２排気管
４０ラジアルラインスロットアンテナ
５０同軸導波管
６０第１処理ガス供給管
７０第２処理ガス供給管
７１第２拡散室
７２第１拡散室
７７第２処理ガス供給源
８０処理ガス連通路
Ｗウェハ

Claims

処理ガスにより被処理体を処理する基板処理装置であって、
被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、被処理体を載置する載置部と、
前記処理容器の側面に設けられ、当該処理容器の内部に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理ガス供給部の外方に設けられる処理ガス拡散機構を備え、
前記処理ガス拡散機構は多段に設けられた第１拡散室と第２拡散室から構成され、
前記第１拡散室は前記第２拡散室の上方に位置し、これら第１拡散室と第２拡散室とは複数の処理ガス連通路を介して連通し、
前記第１拡散室及び前記第２拡散室は、前記処理容器を囲むように環状に構成され、
複数の前記処理ガス連通路には、前記第２拡散室の内部に対して所定の一方向に処理ガスを噴出するガス導入孔がそれぞれ設けられ、
複数の前記処理ガス連通路は、前記ガス導入孔から噴出す処理ガスが前記第２拡散室の内部において周方向の所定方向に噴出させるように傾斜して設けられることを特徴とする、基板処理装置。
前記ガス導入孔から噴出す処理ガスにより、前記第２拡散室内には当該処理ガスの粘性流が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。